Инженеры Университета RMIT разработали метод использования одноразовых средств индивидуальной защиты (СИЗ) для повышения прочности бетона, что обеспечивает инновационный способ значительного сокращения отходов, образующихся в результате пандемии.
Команда RMIT первой исследовала возможность переработки трех основных типов СИЗ — изолирующих халатов, лицевых масок и резиновых перчаток — в бетон.
Опубликованные в журналах « Case Studies in Construction Materials », «Science of the Total Environment » и «Journal of Cleaner Production » исследования инженерной школы RMIT демонстрируют потенциал использования средств индивидуальной защиты в качестве армирующих материалов в конструкционном бетоне.
Исследования показали, что измельченные средства индивидуальной защиты могут повысить прочность бетона на 22% и повысить устойчивость к растрескиванию.
Компания Casafico Pty Ltd, отраслевой партнер команды инженерной школы RMIT, планирует использовать результаты этих исследований в полевом проекте.
С начала пандемии COVID-19 в мире ежедневно производится в среднем 54 000 тонн отходов СИЗ. Ежемесячно в мире используется и выбрасывается около 129 миллиардов одноразовых масок для лица.
Первый автор, к.т.н. исследователь Шеннон Килмартин-Линч, сказала, что исследование привнесло подход к экономике замкнутого цикла к проблеме обращения с медицинскими отходами.
«Нам срочно нужны умные решения для постоянно растущей кучи отходов, образующихся из-за COVID-19 — эта проблема останется даже после того, как пандемия закончится», — сказал Килмартин-Линч, научный сотрудник вице-канцлера RMIT.
«Наше исследование показало, что добавление нужного количества измельченных СИЗ может повысить прочность и долговечность бетона».
Соавтор, д-р Раджив Ройчанд, сказал, что строительная промышленность во всем мире может сыграть значительную роль в превращении этих отходов в ценный ресурс.
«Хотя наше исследование находится на ранней стадии, эти многообещающие первоначальные результаты являются важным шагом на пути к разработке эффективных систем переработки, позволяющих не допускать попадания одноразовых отходов СИЗ на свалки», — сказал он.
Сила и гибкость
В трех отдельных технико-экономических обоснованиях одноразовые маски для лица, резиновые перчатки и изолирующие халаты сначала измельчались, а затем вводились в бетон в различных объемах, от 0,1% до 0,25%.
Исследование показало:
- резиновые перчатки повышают прочность на сжатие до 22%
- изолирующие халаты повышают устойчивость к нагрузкам на изгиб до 21%, прочность на сжатие на 15% и эластичность на 12%
- лицевые маски увеличили прочность на сжатие до 17%
Автор корреспонденции и руководитель исследовательской группы профессор Цзе Ли сказал, что отходы средств индивидуальной защиты — как от здравоохранения, так и от населения — оказывают значительное влияние на окружающую среду.
«Мы все видели одноразовые маски, разбросанные по улицам, но даже если эти отходы правильно утилизировать, все они оказываются на свалке», — сказал Ли.
«Применив подход к экономике замкнутого цикла, мы могли бы не допустить попадания этих отходов на свалку, одновременно извлекая максимальную пользу из этих материалов для создания более качественных продуктов — это победа на всех фронтах».
Следующим шагом исследования является оценка потенциала смешивания потоков средств индивидуальной защиты, разработка практических стратегий внедрения и подготовка к полевым испытаниям.
Команда стремится сотрудничать с предприятиями здравоохранения и строительства для дальнейшего развития исследований.
Теги: экология
